2种母差死区、失灵保护动作行为浅析.pdf

3 第11卷 (2009年第4期)电 力安全技 术 母线是电力系统中的重要组成元件， 当母线发 生故障时，将会影响系统的稳定性、供电可靠性及 设备和人身的安全， 因此一般母线均应装设专门的 母线保护装置。 母线保护是变电所母线的主保护。 在110kv及 以上的双母线和分段单母线上， 为保证选择性而装 设母线保护装置；110kv及以上的单母线，重要发 电厂的35kv母线或高压侧为 110kv及以上的重要 降压变电所的 35 kv母线，要求快速切除故障而装 设专门的母线保护装置。 随着技术的更新、设备的发展，目前江苏电网 已基本完成用微机型母线保护对电磁型母线保护的 替换工作。这里将以应用比较广泛的南瑞公司 bp- 2b型微机型母差保护与 pm h- 3 型固定连接式母差 保护为例，探讨在死区故障及失灵时，动作行为以 及充电保护的实现。 1死区故障 图 1电流回路接线示意 这里的死区是指母差保护装置不能覆盖的区 域。当故障发生在母联开关与母联 ct之间时，母 差保护无法切除故障，即在母联开关与母联ct之 间的区域是母差保护的死区。 母差保护之所以存在 死区， 是由其电流回路接线导致的。 如图 所示， 当 故障点在母联开关k 与其 t之间时，正母差动继 陈媛，宗绍磊 （无锡供电公司，江苏 无锡214061） 2种 母 差 死 区 、 失 灵 保 护 动 作 行 为 浅 析 电器 ka1 及总差动继电器 k a动作，正母所有开关 及母联 k0 开关跳闸；但副母线仍对故障点提供故 障电源， 并且副母线差动回路电流平衡， 不会动作， 只有依靠其他保护才能将其切除。 因此，开关与ct 之间的范围可以称为母差保护的死区。 在不同的母 差保护中，对于死区的保护实现方式是不一样的。 pm h- 3 型固定连接式母差是靠开关失灵保护来实 现死区故障的保护；而在新型的微机保护当中，设 置了专门的死区保护， 用以快速切除死区内的各种 故障。下面将以母联开关与 ct之间故障、ct均位 于副母线侧为例进行分析。 1. 1pm h- 3 型固定连接式母差动作行为 1. 1. 1母联开关运行时 正母母差感受到区内故障， 同时启动元件达到 动作条件，且电压闭锁元件开放，正母线上所有开 关(包括母联)同时跳开 ； 正母线上所有开关跳开后， 母联 ct仍有故障电流，满足母联开关失灵保护动 作条件，按照整定情况，在 0. 3 s跳开母联(重跳)、 0. 6 s跳开副母线上所有开关。 1. 1. 2母联开关不运行时 正母母差感受到区内故障， 同时启动元件达到 动作条件，但电压闭锁元件不开放，差动继电器动 作，但不能出口；正母线母差差动继电器动作后， 母联 ct仍有故障电流，满足母联开关失灵保护动 作条件，按照整定情况，在 0. 3 s跳开母联(重跳)、 0. 6 s跳开副母线上所有开关。 1. 2bp- 2b型微机母差保护动作行为 1. 2. 1母联开关运行时 正母母差感受到区内故障， 同时启动元件达到 动作条件，且电压闭锁元件开放，正母线上所有开 关( 包括母联)同时跳开；母联开关接点一旦处于分 位，延时50m s，封母联ta即母联电流不计入 小差比率元件。这样，大差元件不返回，且副母小 差动作、复合电压元件开放，保护立即动作跳开副 母线上所有开关。 zhuant i t aol un 专 题 讨 论 2 1 0c 第11 卷 (2009年第 4期)电 力安全技 术 1. 2. 2母联开关不运行时 当母联开关处于分位时， 根据其辅助接点的位 置，实现“封母联 ta ” 。这样，当死区发生故障时， 副母线为区内故障，大差和副母小差同时动作，跳 开副母线上所有开关。 当发生死区故障时，由于bp-2b使用了“封母 联 ta”这种技术使故障切除时间比 pm h- 3 型母 差明显减小， 能够更快的切除故障、 保护设备安全， 更好的保证电网的稳定。 2开关失灵 开关失灵保护是为了防止保护动作而开关拒动 导致故障切除时间过长， 造成事故扩大而设置的保 护。失灵保护因为影响范围大，如果出现误动，会 造成严重后果，根据继电保护设计要求，一般 220 kv及以上或重要的 110kv母线才会采用失灵保护。 下面将以 220 kv双母线接线为例进行分析。 2. 1pm h- 3 型固定连接式母差 对于固定连接式母差， 不可倒元件(不可切换元 件)的失灵启动回路是不能切换的；可倒元件(可切 换元件) 的失灵启动回路可以由闸刀的辅助触点控 制，随着接排方式的变化而改变。 当不可倒元件破坏了正常的接排方式时， 固定 连接方式被打破， 这时如果母差保护运行方式不进 行调整，当线路故障而开关拒动时，失灵保护动作 后，将启动正常接排的母线上的所有开关，而实际 连接的母线却不能切除， 只能由各电源相邻元件的 保护动作切除故障， 时间较长， 对于系统的安全、 稳 定不利。 母联开关失灵时， 通过交叉启动回路正母 动作启动副母失灵，副母动作启动正母失灵，延时 0. 6 s切除故障。 2. 2bp- 2b型微机母差 bp-2b型母差保护具有自动识别运行方式的能 力，当元件接排方式发生改变，保护装置会根据闸 刀辅助接点的位置自动识别， 调整逻辑及跳闸出口 算法。当线路发生故障，开关拒动时，开关失灵保 护会经过一定延时后， 正确跳开所在母线上的所有 开关。 母联开关失灵时， 需要经过长于母联断路器灭 弧时间并留有适当的延时，再进行“封母联 ta” ， 此时正母故障， 副母会感受到区内故障(副母故障也 一样)，母差保护动作，跳开副母线。 由于 bp- 2b采用了“封母联 ta”技术，使得 母联开关失灵时切除故障时间比 pm h- 3 型保护缩 短；同时由于 bp- 2b对接线方式能够自动识别、自 动调整适应方式的变化，因此当出线开关失灵时， 会有选择的切除故障线路所在的母线， 缩小了故障 影响的范围。 3结束语 母线保护是变电所、发电厂母线的保护元件， 其正确动作与否关系到系统的稳定性、安全性、可 靠性等众多方面，运行中，应该从原理上认识其动 作特性、分析其动作行为，正确理解其中包含的失 灵保护、死区保护及充电保护的作用。做好事故处 理预案；同时加强图纸管理、研究，也可发现许多 潜在的问题，及时纠正，为系统的稳定、设备的安 全、供电的可靠